(57)【要約】【課題】シート分離給紙装置の構造の複雑化およびコストの増大を招くことなく、従来と比較して簡単な構成により積載されたシートを分離給紙できるシート分離給紙装置および画像形成装置を提供すること。【解決手段】底板６０の昇降に応じて従動ローラ４１が駆動ローラ４０に対して回動可能に支持され、昇降モータ１０３、ラック６１およびピニオン６２によって従動ローラ４１が吸着位置となるような近接位置に底板６０を移動させて、底板６０に積載された最上位に位置するシートＳ１をベルト４２に接触させて従動ローラ４１が駆動ローラ４０に対して回動することにより、ベルト４２がシートＳ１を吸着する一方、従動ローラ４１がめくり位置となるような離隔位置に底板６０を移動させて、従動ローラ４１が駆動ローラ４０に対して回動することにより、シート束Ｓに対してベルト４２が傾斜するめくり動作によりシートＳ１を積載されたシート束Ｓから分離する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚のシートを積載するシート積載部材と、誘導体からなる無端状のベルトと、前記ベルトの表面に電荷を与える帯電部材と、を備え、前記ベルトによって前記シート積載部材上の複数枚のシートから最上位に位置するシートを吸着して分離給紙するようにしたシート分離給紙装置において、
前記ベルトを周回駆動する駆動ローラと、前記駆動ローラに対して回動可能に支持された回動ローラと、を有し、前記駆動ローラおよび前記回動ローラによって前記ベルトを周回可能に支持するベルト支持手段と、
前記シート積載部材を前記ベルトに対して近接する近接位置および離隔する離隔位置の間で移動可能な移動手段と、を備え、
前記移動手段によって前記シート積載部材を前記近接位置に移動させて、前記シート積載部材に積載された最上位に位置するシートを前記ベルトに接触させて前記回動ローラが前記駆動ローラに対して回動することにより、前記ベルトが前記シート積載部材上の複数枚のシートから最上位に位置するシートを吸着し、
前記移動手段によって前記シート積載部材を前記離隔位置に移動させて、前記回動ローラが前記駆動ローラに対して回動することにより、前記シート積載部材に積載された吸着していないシートに対して前記ベルトが傾斜することにより前記吸着したシートを分離することを特徴とするシート分離給紙装置。
【請求項２】
前記ベルト支持手段は、一方の端部が前記駆動ローラの駆動軸に回動可能に支持され、他方の端部において前記駆動ローラと所定の間隔で前記回動ローラを回転可能に支持する支持部材を、さらに有し、
前記支持部材は、前記シート積載部材の移動に応じて前記駆動ローラの駆動軸を中心に前記回動ローラが回動自在に支持されていることを特徴とする請求項１に記載のシート分離給紙装置。
【請求項３】
前記支持部材は、前記駆動ローラと前記回動ローラとを互いに離隔する方向に付勢する付勢部材を、さらに有することを特徴とする請求項２に記載のシート分離給紙装置。
【請求項４】
前記ベルト支持手段は、前記シート積載部材に積載されたシートに対する前記ベルトの傾斜角度が調節可能であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のシート分離給紙装置。
【請求項５】
前記傾斜角度は、前記移動手段による前記シート積載部材の移動量に応じて定められることを特徴とする請求項４に記載のシート分離給紙装置。
【請求項６】
前記回動ローラの位置を検出する検出手段を、さらに備え、
前記ベルト支持手段は、前記回動ローラが前記検出手段により予め定められた位置で検出されたとき、前記ベルトを周回させることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のシート分離給紙装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のシート分離給紙装置を備えた画像形成装置であって、
前記シート分離給紙装置によって分離給紙されたシート上に画像を形成する画像形成手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート分離給紙装置および画像形成装置に関し、特に、積載されたシート束から最上面に位置するシートを１枚ずつ分離して給紙するシート分離給紙装置およびこのシート分離給紙装置を備えた例えば電子写真複写機、ファクシミリ装置、プリンタ装置等からなる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種のシート分離給紙装置として、静電気を利用しシートを吸着させて分離を行う、いわゆる静電吸着分離方式を採用したものが提案されている。
【０００３】
この静電吸着分離方式を採用したシート分離給紙装置は、誘導体からなり、積載されたシート束の上面に対設された給紙方向に移動する無端状ベルトと、この無端状ベルト表面に交番する電圧を印加する帯電部材とを設け、この帯電部材が無端状ベルト表面に交番する電荷パターンを形成する帯電機能と、無端状ベルトを除電する除電機能とを備えている。
【０００４】
これにより、上述のシート分離給紙装置は、無端状ベルト上に帯電電荷を与え、帯電電荷により発生する電界によって吸着力を発生させることで、積載されたシート束から最上位のシートを分離することができる。
【０００５】
さらに、静電吸着分離方式を採用するシート分離給紙装置としては、駆動ローラと従動ローラとに巻き掛けられ、駆動ローラの回転に伴って回転可能な吸着ベルトと、吸着ベルトの外周表面に電荷を付与する帯電ローラとを有するベルトユニットとを備え、ベルトユニットを揺動モータによって揺動可能に構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
このように構成された特許文献１に記載の従来のシート分離給紙装置にあっては、帯電ローラによって吸着ベルトの外周面に交番電荷のパターンが形成されると、ホームポジションに位置していたベルトユニットが、揺動モータの駆動により駆動ローラの軸を中心に最上面シートに近接する位置に揺動し、吸着ベルトを積載シートの最上面シートに接触させて、最上面シートの吸着を行う。
【０００７】
一方、吸着された最上面シートのみを分離させるための吸着待機時間の経過後、最上面シートを吸着した状態で、揺動モータの駆動によりベルトユニットがホームポジションに揺動すると、吸着された最上面シートから他のシートが分離される。
【０００８】
前述したような特許文献１に開示されたシート分離給紙装置の他に、複数枚のシートを積載する積載台と、積載されたシートの上面に当接して最上位のシートを給送する給送ローラと、分離パッドと、給送ローラの配置位置よりもシート給送方向の上流側に設けられ、最上位のシートを静電吸着させる静電吸着ユニットと静電吸着ユニットを上下方向に揺動させる駆動装置とを有するシート分離装置と、を備えたシート分離給紙装置も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
この特許文献２に記載の従来のシート分離給紙装置の静電吸着ユニットは、２つのローラと、この２つのローラに巻き掛けられた静電吸着ベルトとを備えており、この静電吸着ベルトの近傍には、静電吸着ベルトを交番電圧で静電帯電させる帯電ローラが配置されている。また、上述の駆動装置は、積載台を挟んで給送ローラと反対側に設けられた駆動軸に軸支される支持アームを有しており、この支持アームを介して駆動軸を中心に静電吸着ユニットを上下方向に揺動させるようになっている。
【００１０】
このように構成された特許文献２に記載の従来のシート分離給紙装置にあっては、駆動装置を駆動して静電吸着ユニットを積載されたシートの最上面に接触させるよう下降させ、帯電ローラによって帯電された静電吸着ベルトによって最上面のシートを吸着する。その後、支持アームを上昇させることにより静電吸着ユニットが所定の高さに上昇すると、吸着された最上面のシートを積載された他のシートから分離する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述の特許文献１に記載のものにあっては、シートの吸着および分離を行う際、ベルトユニットをホームポジションと最上面シートに近接する位置との間で揺動させるための揺動モータが必要である。したがって、揺動モータを設けている分だけ、シート分離給紙装置の構造の複雑化およびコストの増大を招くという問題があった。
【００１２】
また、上述の特許文献２に記載されたものにあっても、シートの吸着および分離を行う際、静電吸着ユニットを上下方向に揺動させるための支持アームを有する駆動装置が必要であり、上述の特許文献１に記載のものと同様に、シート分離給紙装置の構造の複雑化およびコストの増大を招くという問題があった。
【００１３】
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、シート分離給紙装置の構造の複雑化およびコストの増大を招くことなく、従来と比較して簡単な構成により積載されたシートを分離して給紙することができるシート分離給紙装置および画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係るシート分離給紙装置は、上記目的を達成するため、複数枚のシートを積載するシート積載部材と、誘導体からなる無端状のベルトと、前記ベルトの表面に電荷を与える帯電部材と、を備え、前記ベルトによって前記シート積載部材上の複数枚のシートから最上位に位置するシートを吸着して分離給紙するようにしたシート分離給紙装置において、前記ベルトを周回駆動する駆動ローラと、前記駆動ローラに対して回動可能に支持された回動ローラと、を有し、前記駆動ローラおよび前記回動ローラによって前記ベルトを周回可能に支持するベルト支持手段と、前記シート積載部材を前記ベルトに対して近接する近接位置および離隔する離隔位置の間で移動可能な移動手段と、を備え、前記移動手段によって前記シート積載部材を前記近接位置に移動させて、前記シート積載部材に積載された最上位に位置するシートを前記ベルトに接触させて前記回動ローラが前記駆動ローラに対して回動することにより、前記ベルトが前記シート積載部材上の複数枚のシートから最上位に位置するシートを吸着し、前記移動手段によって前記シート積載部材を前記離隔位置に移動させて、前記回動ローラが前記駆動ローラに対して回動することにより、前記シート積載部材に積載された吸着していないシートに対して前記ベルトが傾斜することにより前記吸着したシートを分離するよう構成する。
【００１５】
この構成により、本発明は、移動手段によってシート積載部材を近接位置に移動させて、シート積載部材に積載された最上位に位置するシートをベルトに接触させて回動ローラが駆動ローラに対して回動することにより、ベルトがシート積載部材上の複数枚のシートから最上位に位置するシートを吸着することができる。
一方、移動手段によってシート積載部材を離隔位置に移動させて、回動ローラが駆動ローラに対して回動することにより、シート積載部材に積載された吸着していないシートに対してベルトが傾斜する。このとき、シートが２枚以上吸着されている場合には、シートの剛性によって給紙されるシート以外のシートが剥離される。したがって、吸着したシートを積載されたシートから分離することができる。
【００１６】
このように、シートの吸着および分離を行うためのベルトおよびベルト支持手段の揺動は、近接位置と離隔位置との間のシート積載部材の移動による簡単な構成により実現することができる。
したがって、従来のようにベルトおよびベルト支持手段を揺動させるための駆動機構を追加することなく、簡単な構成によりシートの吸着および分離を行うことができる。
【００１７】
また、本発明に係るシート分離給紙装置において、前記ベルト支持手段は、一方の端部が前記駆動ローラの駆動軸に回動可能に支持され、他方の端部において前記駆動ローラと所定の間隔で前記回動ローラを回転可能に支持する支持部材を、さらに有し、前記支持部材は、前記シート積載部材の移動に応じて前記駆動ローラの駆動軸を中心に前記回動ローラが回動自在に支持されるよう構成する。
【００１８】
この構成により、本発明は、支持部材が、シート積載部材の移動に応じて駆動ローラの駆動軸を中心に回動ローラを回動自在に支持しているので、シートの吸着および分離を行うためのベルトおよびベルト支持手段の揺動は、近接位置と離隔位置との間のシート積載部材の移動による簡単な構成により実現することができる。
したがって、従来のようにベルトおよびベルト支持手段を揺動させるための駆動機構を追加することなく、簡単な構成によりシートの吸着および分離を行うことができる。
【００１９】
また、本発明に係るシート分離給紙装置において、前記支持部材は、前記駆動ローラと前記回動ローラとを互いに離隔する方向に付勢する付勢部材を、さらに有している。
【００２０】
この構成により、本発明は、支持部材が、駆動ローラと回動ローラとを互いに離隔する方向に付勢する付勢部材をさらに有しているので、ベルトの張力を最適な張力に維持することができる。
【００２１】
また、本発明に係るシート分離給紙装置において、前記ベルト支持手段は、前記シート積載部材に積載されたシートに対する前記ベルトの傾斜角度が調節可能である。
【００２２】
この構成により、本発明は、シート積載部材に積載されたシートに対するベルトの傾斜角度がベルト支持手段により調節可能であるので、シートの剛性の強さに応じて上述の傾斜角度を最適な傾斜角度に設定することができる。このため、様々な剛性のシートごとに最適なシートの分離を実現することができる。
【００２３】
また、本発明に係るシート分離給紙装置において、前記傾斜角度は、前記移動手段による前記シート積載部材の移動量に応じて定められる。
【００２４】
この構成により、本発明は、シート積載部材に積載されたシートに対するベルトの傾斜角度が、移動手段によるシート積載部材の移動量に応じて定められるので、シート積載部材を移動させるという簡単な構成で上述の傾斜角度を調節することができる。
【００２５】
また、本発明に係るシート分離給紙装置は、前記回動ローラの位置を検出する検出手段を、さらに備え、前記ベルト支持手段は、前記回動ローラが前記検出手段により予め定められた位置で検出されたとき、前記ベルトを周回させるよう構成する。
【００２６】
この構成により、本発明は、回動ローラが検出手段により予め定められた位置で検出されたときに、ベルト支持手段がベルトを周回させるので、シート積載部材に積載されたシートに対するベルトの傾斜角度が、給紙されるシート以外のシートが剥離される所定の傾斜角度になったときに、給紙されるべきシートのみを確実に給紙することができる。
【００２７】
また、本発明に係る画像形成装置は、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のシート分離給紙装置を備えた画像形成装置であって、前記シート分離給紙装置によって分離給紙されたシート上に画像を形成する画像形成手段を備えている。
【００２８】
この構成により、本発明は、従来のようにベルトおよびベルト支持手段を揺動させるための駆動機構を追加することなく、簡単な構成によりシートの吸着および分離を行うことができるシート分離給紙装置を備えた画像形成装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明では、シート分離給紙装置の構造の複雑化およびコストの増大を招くことなく、従来と比較して簡単な構成により積載されたシートを分離して給紙することができるシート分離給紙装置および画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態に係るシート分離給紙装置を備えた複写機の概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るシート分離給紙装置を備えた複写機の本体制御部の一部を示す概略構成図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るシート分離給紙装置の分離給紙部を示す概略図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るシート分離給紙装置の分離給紙部の一部を示す図であって、（ａ）は、分離給紙部の一部側面図であり、（ｂ）は、分離給紙部の一部上面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るシート分離給紙装置の構成および動作を説明する概略図であって、（ａ）は、ホームポジション位置におけるシート分離給紙装置を示す図であり、（ｂ）は、吸着位置におけるシート分離給紙装置を示す図であり、（ｃ）は、めくり位置におけるシート分離給紙装置を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るシート分離給紙装置を備えた複写機の本体制御部において実行される処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態に係るシート分離給紙装置を示す図であって、シートの分離給紙動作を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態に係るシート分離給紙装置を示す図であって、従動ローラの回動によるめくり角度の調節を説明する図である。
【図９】本発明の実施の形態に係るシート分離給紙装置を示す図であって、底板の移動によるめくり角度の調節を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
図１〜図９は、本発明に係るシート分離給紙装置および画像形成装置の一実施の形態を示す図であり、画像形成装置を電子写真式の複写機に適用した例を示している。
【００３２】
まず、構成を説明する。
図１に示すように、画像形成装置としての複写機１０は、原稿トレイ１１ａに載置された原稿束から原稿を１枚ずつ分離して原稿読取部１２上のコンタクトガラスに自動給紙する自動原稿搬送装置１１と、自動原稿搬送装置１１によってコンタクトガラス上に搬送された原稿を読取る原稿読取部１２と、給紙部１３から給紙されたシート（記録紙）に対して、原稿読取部１２によって読取った画像を形成する画像形成部（画像形成手段）１４と、複数のシートが積層されたシート束Ｓを有し、このシート束Ｓから最上位に位置するシートＳ１を画像形成部１４に給紙する給紙部１３とを備えている。なお、本実施の形態では、画像形成部１４と給紙部１３とは分割可能となっている。
【００３３】
給紙部１３は、シート分離給紙装置１５を備えており、このシート分離給紙装置１５は、後述するシート積載部に積載された複数枚のシート束Ｓから最上位に位置するシートＳ１を吸着して分離給紙するようになっている。
【００３４】
シート分離給紙装置１５によって分離給紙されたシートＳ１は、搬送経路１０ａ上を搬送されるようになっており、搬送経路１０ａ上を搬送されるシートＳ１は、搬送ローラ対１８およびレジストローラ対１９により搬送されるようになっている。さらに、搬送ローラ対１８およびレジストローラ対１９により搬送されたシートＳ１は、転写ローラ２０によって画像形成部１４で形成されたトナー画像が転写され、このトナー画像が定着器２１によって熱転写され、排紙ローラ対２２により排紙トレイ２３に排出されるようになっている。
【００３５】
画像形成部１４は、４つの作像部２４（２４Ｙ（イエロー）、２４Ｃ（シアン）、２４Ｍ（マゼンタ）、２４ＢＫ（ブラック））と、転写ベルトである中間転写ベルト２５と、露光装置２６とから構成されている。
【００３６】
露光装置２６は、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等から入力される色分解された画像データや、原稿読取部１２によって読取られた原稿の画像データを光源駆動用の信号に変換し、それに従い各レーザ光源ユニット内の半導体レーザを駆動して光ビームを出射するようになっている。
【００３７】
作像部２４Ｙ、２４Ｃ、２４Ｍ、２４ＢＫは、それぞれ異なる色の画像（トナー像）を形成するようになっており、作像部２４Ｙ、２４Ｃ、２４Ｍ、２４ＢＫは、時計回転方向に回転駆動される像担持体である感光体２７（２７Ｙ、２７Ｃ、２７Ｍ、２７ＢＫ）、感光体２７の周囲に配置された帯電部２８、現像部２９、クリーニング部３０等により構成されている。
【００３８】
感光体２７は、円筒状に形成され、図示しない駆動源により回転駆動される。感光体２７の外周面部には感光層が設けられており、露光装置２６から出射された破線で示す光ビームが感光体２７の外周面にスポット照射されることにより、感光体２７の外周面には画像情報に応じた静電潜像が書き込まれる。
【００３９】
帯電部２８は、感光体２７の外周面を一様に帯電するもので、感光体２７に対して接触方式のものが採用されている。現像部２９は、感光体２７にトナーの供給を行い、供給されたトナーが感光体２７の外周面に書き込まれた静電潜像に付着することにより、感光体２７上の静電潜像がトナー像として顕像化させるもので、感光体２７に対して非接触方式のものが採用されている。
【００４０】
クリーニング部３０は、感光体２７の外周面に付着している残留トナーをクリーニングするもので、感光体２７の外周面にブラシを接触させるブラシ接触方式のものが採用されている。
【００４１】
中間転写ベルト２５は、樹脂フィルム、または、ゴムを基体として形成された無端状ベルトから構成されており、感光体２７上に形成されたトナー像が転写され、この中間転写ベルト２５に転写されたトナー像が転写ローラ２０によってシートＳ１に転写される。
【００４２】
また、複写機１０は、図２に示すように、本体制御部１００を備えており、この本体制御部１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェース等を含むマイクロコンピュータで構成されている。
【００４３】
本体制御部１００には、操作入力部１０１、駆動モータ１０２、昇降モータ１０３、電磁クラッチ１０４、ローラ位置検出センサ１０５およびその他複写機１０に設けられた各種センサ類やモータ等が接続されており、本体制御部１００は、操作入力部１０１やローラ位置検出センサ１０５等からの入力信号に基づき、駆動モータ１０２、昇降モータ１０３および電磁クラッチ１０４等を制御して、シート分離給紙装置１５によるシートの分離給紙動作やシート搬送動作を制御するようになっている。
【００４４】
操作入力部１０１は、複写機本体に設けられ、テンキーやプリントスタートキーなどの各種キー及び各種表示器を含んで構成されている。また、操作入力部１０１は、シート分離給紙装置１５により分離給紙されるシートの材質やサイズ等のシート情報がユーザにより入力あるいは選択ボタン等によって選択操作されることにより、このシート情報に応じた信号を本体制御部１００に出力するようになっている。
【００４５】
駆動モータ１０２は、本体制御部１００からの入力信号に基づき、後述する分離給紙部が備える駆動ローラを回転駆動させるようになっている。
昇降モータ１０３は、本体制御部１００からの入力信号に基づき、後述するシート積載部が備えるピニオンを回転駆動させるようになっている。
【００４６】
電磁クラッチ１０４は、駆動モータ１０２と後述する駆動ローラとの間に設けられ、本体制御部１００からの入力信号に基づき、駆動モータ１０２と駆動ローラとの間の動力の伝達または遮断を切り換えるようになっている。
【００４７】
ローラ位置検出センサ１０５は、後述する分離給紙部が備える従動ローラの位置を検出して、検出結果に応じた信号を本体制御部１００に出力するようになっている。なお、このローラ位置検出センサ１０５は、例えば従動ローラが後述するホームポジション位置、吸着位置およびめくり位置のいずれの位置にあるかを検出するものであればよく、各位置に対応して複数設けられるのが好ましい。
【００４８】
なお、複写機１０として、電子写真方式の他、例えば、インクジェット方式等の他の方式を採用してもよく、また、複写機１０として構成する他に、プリンタ装置、ファクシミリ装置、印刷機、または複合機から構成してもよい。
【００４９】
次に、図１〜図５を参照して、シート分離給紙装置１５について、詳述する。
図１に示すように、シート分離給紙装置１５は、分離給紙部１６と、シート積載部１７とを含んで構成されている。
【００５０】
図３に示すように、分離給紙部１６は、駆動ローラ４０と、回動ローラとしての従動ローラ４１と、駆動ローラ４０と従動ローラ４１とに巻き掛けられた誘電体からなる無端状のベルト４２とを備えている。また、分離給紙部１６は、シートＳ１の幅に対して短く、シートＳ１の幅方向の中心付近に配置されている。
なお、分離給紙部１６は、シートＳ１の幅に対して、同等、若しくは、長くてもよい。また、分離給紙部１６は、シートＳ１の幅方向に複数個配置されていてもよい。
【００５１】
駆動ローラ４０は、その駆動軸４０ａが複写機１０（図１参照）の筺体部に回転自在に支持されており、駆動モータ１０２（図２参照）の駆動力によって回転駆動して、ベルト４２を周回駆動するようになっている。また、駆動ローラ４０の表面は、抵抗値が１０６Ω・ｃｍ程度の導電性ゴム層から構成されており、導電性ゴム層の内部は、抵抗値が１０６Ω・ｃｍ程度の単一素材のゴムにより構成されている。
【００５２】
従動ローラ４１は、ローラ表面および内部ともに金属から構成された金属ローラであり、駆動ローラ４０の駆動に伴いベルト４２が周回駆動することにより従動するようになっている。
【００５３】
また、従動ローラ４１の駆動軸４１ａは、駆動ローラ４０の駆動軸４０ａと異なり、複写機１０（図１参照）の筺体部には支持されておらず、駆動ローラ４０の駆動軸４０ａに対して図３中、矢印方向に回動可能なように構成されている。また、従動ローラ４１は、シート積載部１７に積載されたシート束Ｓの最上面のシートＳ１に近接する方向に自重により下降するようになっている。
【００５４】
したがって、従動ローラ４１は、シート束Ｓが積載されたシート積載部１７の昇降に伴い、駆動ローラ４０に対する相対的な位置が、図５（ｂ）に示す吸着位置と、図５（ａ）に示すホームポジション位置あるいは図５（ｃ）に示すめくり位置との間で上下方向に変位するようになっている。
【００５５】
なお、上述の吸着位置とは、駆動ローラ４０の軸線と従動ローラ４１の軸線とを結ぶ線がシート積載部１７に積載されたシートＳ１に対して平行となり、かつベルト４２の表面が所定範囲Ｌ（図５（ｂ）参照）でシートＳ１に対して接触するような従動ローラ４１の位置をいう。また、上述のホームポジション位置とは、駆動ローラ４０の軸線と従動ローラ４１の軸線とを結ぶ線がシート積載部１７に積載されたシートＳ１に対して所定角度で傾斜し、かつベルト４２が従動ローラ４１に巻回された位置Ｐ（図５（ａ）参照）で、ベルト４２の表面が所定の間隔をもってシートＳ１の表面に近接する位置をいう。また、めくり位置とは、駆動ローラ４０の軸線と従動ローラ４１の軸線とを結ぶ線がシート積載部１７に積載されたシートＳ１に対して後述するめくり角度θ（図５（ｃ）参照）で傾斜する位置をいう。
また、駆動ローラ４０および従動ローラ４１は、ともに接地されている。
【００５６】
また、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、駆動ローラ４０の駆動軸４０ａと従動ローラ４１の駆動軸４１ａとは、各駆動軸の両端において支持部材４５によって回転可能に支持されている。なお、支持部材４５は、図４（ａ）および図４（ｂ）においてのみ示すものとし、その他の図においては便宜上、図示を省略している。
【００５７】
図４（ａ）に示すように、支持部材４５は、駆動ローラ４０と従動ローラ４１との間隔を規制するために設けられたもので、従動ローラ４１側の端部には、従動ローラ４１の駆動軸４１ａを駆動ローラ４０の駆動軸４０ａに対して離隔する方向に付勢する付勢部材としてのばね４６が設けられている。したがって、駆動ローラ４０および従動ローラ４１に巻き掛けられたベルト４２は、ばね４６の付勢力によりベルトテンションが最適に維持されるようになっている。
【００５８】
また、支持部材４５は、一方の端部が駆動ローラ４０の駆動軸４０ａに回動可能に支持されるとともに、他方の端部において従動ローラ４１を回転可能に支持するようになっている。また、従動ローラ４１の駆動軸４１ａは、上述の支持部材４５にのみ回転可能に支持されるようになっている。
したがって、支持部材４５は、駆動ローラ４０の駆動軸４０ａを中心に従動ローラ４１が回動可能に支持されるようになっている。なお、本実施の形態における上述の駆動ローラ４０、従動ローラ４１および支持部材４５は、ベルト４２を周回可能に支持するベルト支持手段を構成している。
【００５９】
また、支持部材４５の長手方向の中央上部には、ストッパ部材４７が設けられており、このストッパ部材４７には、ベルト４２に対して所定の傾斜角度で傾斜するとともに外側に突出した突出部４７ａが形成されている。
【００６０】
ストッパ部材４７は、ホームポジション位置（図５（ａ）参照）においてベルト４２が傾斜した際に、突出部４７ａが水平となるような位置で駆動ローラ４０の駆動軸４０ａの位置決めを行う図示しない筺体部に取り付けられた位置決め部材に当接して、従動ローラ４１の自重による下降が規制されるようになっている。これにより、ストッパ部材４７は、ホームポジション位置（図５（ａ）参照）において、ベルト４２の表面が所定の間隔をもってシートＳ１の表面に近接させることができる。本実施の形態においては、このときのベルト４２の傾斜角度が最大となる。また、上述の突出部４７ａは、例えば、複写機１０の筺体部に形成された規制部に当接するようにしてもよい。
【００６１】
ところで、ベルト４２に電荷を与える場合には、後述するようにベルト４２を周回させる必要があるため、ベルト４２の周回時にシート束Ｓにベルト４２が接触していると、帯電動作時に最上位のシートＳ１が送り出されてしまうおそれがある。本実施の形態では、上述のように、ストッパ部材４７によりベルト４２の表面とシートＳ１の表面との間に所定の間隔が形成されるので、ホームポジション位置（図５（ａ）参照）において、ベルト４２とシートＳ１とが接触するのを防止して最上位のシートＳ１が送り出されてしまうのを防止することができる。
【００６２】
ベルト４２は、無端状のベルトからなり、駆動ローラ４０と従動ローラ４１とに巻き掛けられるとともに、駆動ローラ４０の回転駆動に応じて駆動ローラ４０と従動ローラ４１との間で周回するようになっている。また、ベルト４２は、１０８Ω・ｃｍ以上の抵抗を有する誘電体からなり、例えば、厚さ１００μｍ程度のポリエチレンテレフタレート等のフィルムから構成されている。
【００６３】
また、ベルト４２は、抵抗が１０８Ω・ｃｍ以上の誘電体からなる表層４２ａと、抵抗が１０６Ω・ｃｍ以下の導体からなる裏層４２ｂとを有する２層構造から構成されることにより、良好な帯電状態を有している。また、ベルト４２は、シート束Ｓに対して、最上位に位置するシートＳ１の吸着面積を充分に取れる位置に設定されている。
【００６４】
さらに、ベルト４２には、ベルト４２の幅方向に延在する帯電部材としての帯電ローラ４８が接している。帯電ローラ４８は、ベルト４２が駆動ローラ４０に巻回された位置の近くでベルト４２に接するように配置されている。また、帯電ローラ４８は、交流を発生する交流電源５０に接続されており、必要に応じて交流電源５０から交番電圧が印加されるようになっている。この帯電ローラ４８は、ベルト４２の裏層４２ｂを接地された対向電極として使用しているため、ベルト４２に電荷を与えるためにベルト４２の表層４２ａに接した位置であれば、ベルト４２上のどの位置に設けられていてもよい。なお、本実施の形態においては、ベルト４２に電荷を与える手段として帯電ローラ４８を用いているが、これに限らず、例えば帯電ブレードを用いてもよい。
【００６５】
また、交流電源５０は、交流の他直流を高低交互の電位に変化させたものでもよく、本実施の形態においては、ベルト４２の表面に対して４ｋＶの振幅を持った交流を印加するようになっている。
【００６６】
ここで、ベルト４２は、上述の帯電ローラ４８を介して交流電源５０から交番電圧が印加されると、交流電源周波数とベルト４２の周回速度とに応じたピッチで交番する電荷パターンがベルト４２の表層４２ａに形成されるようになっている。なお、前述のピッチは、例えば５ｍｍ〜１５ｍｍ程度とするのが好ましい。
【００６７】
シート積載部１７は、図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すように、シート束Ｓを積載するシート積載部材としての底板６０と、ラック６１と、ピニオン６２とを含んで構成されており、シート束Ｓを積載した状態で底板６０が図中、上下に移動するようになっている。
【００６８】
具体的には、底板６０は、図示しない給紙カセットの底面とシート束Ｓとの間に介装され、背面にはラック６１が設けられている。また、昇降モータ１０３（図２参照）によって回転駆動されるピニオン６２がラック６１に噛合されるようになっている。このため、底板６０は、平行を維持したまま、昇降モータ１０３の駆動に応じてラック６１およびピニオン６２によって上下に移動されるようになっている。すなわち、底板６０は、従動ローラ４１がホームポジション位置およびめくり位置となるような離隔位置と、従動ローラ４１が吸着位置となるような近接位置との間で上下に移動されるようになっている。
【００６９】
すなわち、本実施の形態においては、昇降モータ１０３、ラック６１およびピニオン６２は、シート束Ｓを挟んで底板６０がベルト４２に近接、離隔するように底板６０を移動させるようになっており、移動手段を構成している。
【００７０】
なお、底板６０の給紙カセットとの取り付け構造としては、ラック６１を底板６０から突出する筒状部に摺動自在に係合させることにより、底板６０をラック６１を介して給紙カセットに取り付けたり、底板６０の幅方向両端部を給紙カセットの幅方向両端部の側板に摺動自在に係合させることにより、底板６０をラック６１を介して給紙カセットに取り付けるようにすればよい。また、ピニオン６２を回転駆動させる昇降モータ１０３（図２参照）は、底板６０と給紙カセットの底面との間に設ければよい。
【００７１】
また、昇降モータ１０３の駆動は、複写機１０の本体制御部１００（図２参照）によって制御されるようになっている。すなわち、本体制御部１００によって駆動が制御されることにより、底板６０の上下方向への移動量が制御されるようになっている。
さらに、従動ローラ４１の側部近傍には、ローラ位置検出センサ１０５（図２参照）が設けられており、ローラ位置検出センサ１０５は、ホームポジション位置、めくり位置および吸着位置に対応して、複数配置されるようになっている。
【００７２】
また、図５（ａ）〜図５（ｃ）中、右側、すなわちシートの給紙方向下流側には、側壁５１と、上側ガイド板５２と、下側ガイド板５３とが設けられており、側壁５１は、シート積載部１７に積載されたシート束Ｓの先端を規制するようになっている。また、上側ガイド板５２および下側ガイド板５３は、それぞれ搬送経路１０ａ（図１参照）の一部を構成し、シートの搬送を規制するようになっている。
【００７３】
また、側壁５１と下側ガイド板５３との交点、すなわち側壁５１と下側ガイド板５３との接合部５４は、ホームポジション位置（図５（ａ））およびめくり位置（図５（ｃ））において、シート束Ｓの最上面よりも上方に位置するよう設けられている。
【００７４】
次に、図５〜図９を参照して、本実施の形態に係るシート分離給紙装置１５において実行される分離給紙動作について、説明する。
図６に示すように、本体制御部１００は、例えばユーザにより操作入力部１０１に設けられたプリントスタートキーが押下されたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。本体制御部１００は、プリントスタートキーが押下されていないと判定した場合には、ステップＳ１０１の処理を繰り返す。
【００７５】
一方、本体制御部１００は、プリントスタートキーが押下されたと判定した場合には、給紙信号により電磁クラッチ１０４をＯＮにするとともに駆動モータ１０２を駆動させる（ステップＳ１０２）。このとき、シート分離給紙装置１５は、駆動モータ１０２によって駆動ローラ４０が回転駆動される。これに伴って、駆動ローラ４０と従動ローラ４１との間でベルト４２が周回を開始するとともに、ベルト４２には、帯電ローラ４８を介して交流電源５０から交番電圧が印加される。このとき、周回を開始したベルト４２の表層４２ａには、交流電源周波数とベルト４２の周回速度とに応じたピッチで交番する電荷パターンが形成される。すなわち、ベルト４２が帯電させられる。
【００７６】
次いで、本体制御部１００は、ベルト４２の帯電が完了すると、ベルト４２を周回駆動させていた駆動モータ１０２の駆動を停止する（ステップＳ１０３）。
【００７７】
次に、本体制御部１００は、昇降モータ１０３を時計回り方向であるＣＷ方向に回転駆動させる（ステップＳ１０４）。このとき、図５（ａ）に示すように、シート分離給紙装置１５は、昇降モータ１０３の回転駆動によってピニオン６２が一方向、本実施の形態では時計回り方向に回転駆動される。そして、シート分離給紙装置１５は、シートＳ１をシート束Ｓから吸着するため、ラック６１を介して底板６０が上方向に移動、すなわち上昇させられる。この底板６０の上昇に伴い、ベルト４２は、従動ローラ４１に巻回された位置Ｐで、シートＳ１に接触し、従動ローラ４１が上方に回動する。
【００７８】
次いで、本体制御部１００は、従動ローラ４１が吸着位置に到達したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。具体的には、本体制御部１００は、吸着位置の側部近傍に設けられたローラ位置検出センサ１０５によって従動ローラ４１が検出されたか否かにより、従動ローラ４１が吸着位置に到達したか否かを判定する。本体制御部１００は、従動ローラ４１が吸着位置に到達していないと判定した場合には、ステップＳ１０４に戻り、昇降モータ１０３の駆動を継続する。
【００７９】
一方、本体制御部１００は、従動ローラ４１が吸着位置に到達したと判定した場合には、昇降モータ１０３の駆動を停止する（ステップＳ１０６）。これにより、シート分離給紙装置１５は、底板６０のこれ以上の上昇が停止される。このとき、シート分離給紙装置１５は、図５（ｂ）に示すように、表層４２ａに正負の極性の電荷が交互に帯電された電荷パターンが形成されたベルト４２が、所定範囲ＬでシートＳ１に対して接触する。そして、誘電体であるシートＳ１にはベルト４２の表層４２ａの電荷パターンにより形成される不平等電界により、マクスウェル応力が働き、最上位のシートＳ１がベルト４２に吸着される。
【００８０】
次いで、本体制御部１００は、所定の待機時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１０７）。
ここで、一般に、電荷パターンにより発生するシートへの吸着力は、シートを吸着した瞬間から一定時間は、２枚目以降のシートに作用するが、一定時間を経過した後は１枚目のシートにのみに作用し、２枚目以降のシートには作用しなくなる。したがって、従来、上述の一定時間待機することにより、２枚目以降のシートから１枚目のシートを分離させることを可能としていた。しかしながら、この分離方法では、シートを吸着させた後に一定の待機時間を確保する必要があることから、シートの給紙の生産性が悪化してしまう。
したがって、本実施の形態においては、後述するめくり動作によってシートＳ１を２枚目以降のシートＳ２から分離して、上述の待機時間を短くしてシートの給紙の生産性を向上させている。
【００８１】
次いで、本体制御部１００は、所定の待機時間が経過した場合には、昇降モータ１０３を反時計回り方向であるＣＣＷ方向に回転駆動させる（ステップＳ１０８）。このとき、図５（ｂ）に示すように、シート分離給紙装置１５は、昇降モータ１０３の回転駆動によって底板６０の上昇時とは逆の反時計回り方向にピニオン６２が回転駆動される。そして、シート分離給紙装置１５は、図５（ｃ）に示すように、シートＳ１をシートＳ２から分離するため、ラック６１を介して底板６０がめくり位置まで下方に移動、すなわち下降させられる。このとき、シート分離給紙装置１５は、底板６０の下降と連動して従動ローラ４１が自重により駆動ローラ４０の駆動軸４０ａを中心に下方に回動する。
【００８２】
次に、本体制御部１００は、従動ローラ４１がめくり位置に到達したか否かを判定する（ステップＳ１０９）。具体的には、本体制御部１００は、めくり位置の側部近傍に設けられたローラ位置検出センサ１０５によって従動ローラ４１が検出されたか否かにより、従動ローラ４１がめくり位置に到達したか否かを判定する。本体制御部１００は、従動ローラ４１がめくり位置に到達していないと判定した場合には、ステップＳ１０８に戻り、昇降モータ１０３の駆動を継続する。
【００８３】
一方、本体制御部１００は、従動ローラ４１がめくり位置に到達したと判定した場合には、昇降モータ１０３の駆動を停止する（ステップＳ１１０）。これにより、シート分離給紙装置１５は、底板６０のこれ以上の下降が停止される。
【００８４】
このとき、図５（ｃ）に示すように、シート分離給紙装置１５は、ベルト４２がシートＳ１を吸着した状態でシート束Ｓに対して所定のめくり角度θで傾斜する。なお、この所定のめくり角度θは、後述するように、分離給紙されるシートＳ１を含むシート束Ｓの各シートの材質に応じて最適な角度に設定されている。
【００８５】
したがって、底板６０に積載されたシート束Ｓのうち重送されるおそれのある２枚目以降のシートＳ２は、シートの剛性、いわゆるシートのコシによってシートＳ１から剥離されるめくり動作により、シートＳ１から分離される。
【００８６】
次に、本体制御部１００は、駆動モータ１０２を駆動させる（ステップＳ１１１）。このとき、シート分離給紙装置１５は、図７に示すように、ベルト４２のシート束Ｓに対する傾斜角度が所定のめくり角度θに達すると、上述のめくり動作によって分離されたシートＳ１が吸着された状態で、駆動モータ１０２の駆動により駆動ローラ４０が回転駆動され、ベルト４２が周回させられる。これにより、ベルト４２に吸着されたシートＳ１は、図７中、矢印方向の給紙方向に搬送され、上側ガイド板５２と下側ガイド板５３との間の搬送経路１０ａを介して搬送ローラ対１８およびレジストローラ対１９によって、画像形成部１４に搬送される（図１参照）。
【００８７】
なお、シート分離給紙装置１５によって分離給紙されるシートには、様々な材質のシートが含まれ、シートの材質によりコシの強さも異なる。このため、分離給紙されるシートのコシが強い場合に上述のめくり角度を大きくしてしまうと、この強いシートのコシによってベルト４２に吸着されて分離給紙されるシート自体もベルト４２から剥離してしまうおそれがある。
したがって、本実施の形態においては、このような様々な材質のシートを分離給紙できるよう上述のめくり角度が、シートのコシの強さに応じて調節できるようになっている。
【００８８】
具体的には、図８に示すように、シート分離給紙装置１５は、従動ローラ４１の下降量を調節することにより、めくり角度を調節する。
例えば、コシが強いシートを分離給紙する場合には、図中、実線で示すように、従動ローラ４１の下降量を小さくして、小さなめくり角度θ１に設定する。一方、コシの弱いシートを分離給紙する場合には、図中、２点鎖線で示すように、コシが強いシートを分離給紙する場合の従動ローラ４１の下降量に比べて、従動ローラ４１の下降量をΔＲだけ増加させて、上述のめくり角度θ１に比べて大きなめくり角度θ２に設定する。
【００８９】
このような従動ローラ４１の下降量の調節は、図９に示すように、底板６０の下方への移動量すなわち下降量の調節により行われる。
例えば、コシが強いシートを分離給紙する場合には、図中、実線で示すように、従動ローラ４１の下降量を小さくして、小さなめくり角度θ１に設定する。一方、コシの弱いシートを分離給紙する場合には、図中、２点鎖線で示すように、コシが強いシートを分離給紙する場合の底板６０の下降量に比べて、底板６０の下降量をΔＰだけ増加させて、上述のめくり角度θ１に比べて大きなめくり角度θ２に設定する。
【００９０】
このように、本実施の形態においては、めくり角度θがシート材の材質に応じて適宜最適なめくり角度となるよう従動ローラ４１の下降位置（めくり位置）が、設定される。
また、分離給紙されるシートの材質は、複写機１０の操作入力部１０１（図２参照）からユーザによって入力あるいは選択されるようになっている。
【００９１】
このように、シート分離給紙装置１５は、シートの材質に応じた下降位置（めくり位置）に従動ローラ４１が下降したことが、ローラ位置検出センサ１０５により検出されると、シートのコシの強さに応じた最適なめくり角度θで上述のめくり動作によって、シートＳ１を分離する。
【００９２】
以上のように、本実施形態では、昇降モータ１０３、ラック６１およびピニオン６２によって従動ローラ４１が吸着位置となるような近接位置に底板６０を移動させて、底板６０に積載された最上位に位置するシートＳ１をベルト４２に接触させて従動ローラ４１が駆動ローラ４０に対して回動することにより、ベルト４２が底板６０上に積載されたシート束Ｓから最上位に位置するシートＳ１を吸着することができる。
【００９３】
一方、昇降モータ１０３、ラック６１およびピニオン６２によって従動ローラ４１がめくり位置となるような離隔位置に底板６０を移動させて、従動ローラ４１が駆動ローラ４０に対して回動することにより、底板６０上に積載された吸着されていないシートに対してベルト４２が傾斜する。このとき、シートが２枚以上吸着されている場合には、２枚目以降のシートＳ２のコシによって給紙されるシートＳ１以外のシートＳ２が剥離される。したがって、吸着したシートＳ１を積載されたシート束Ｓから分離することができる。
【００９４】
このように、シートＳ１の吸着および分離を行うためのベルト４２および従動ローラ４１の揺動は、近接位置と離隔位置との間の底板６０の上下方向への移動による簡単な構成により実現することができる。
したがって、従来のようにベルト４２および従動ローラ４１を揺動させるための駆動機構を追加することなく、簡単な構成によりシートＳ１の吸着および分離を行うことができる。
【００９５】
また、本実施の形態では、支持部材４５が、底板６０の上下方向への移動に応じて駆動ローラ４０の駆動軸４０ａを中心に従動ローラ４１を回動自在に支持しているので、シートＳ１の吸着および分離を行うためのベルト４２および従動ローラ４１の揺動は、近接位置と離隔位置との間の底板６０の上下方向への移動による簡単な構成により実現することができる。
【００９６】
また、本実施の形態では、支持部材４５が、駆動ローラ４０と従動ローラ４１とを互いに離隔する方向に付勢するばね４６をさらに有しているので、ベルト４２の張力を最適な張力に維持することができる。
【００９７】
また、本実施の形態では、底板６０に積載されたシート束Ｓに対するベルト４２の傾斜角度、すなわちめくり角度θが調節可能であるので、シートのコシの強さに応じて上述のめくり角度θを最適な角度に設定することができる。このため、様々なコシの強さを有するシートごとに最適なシートの分離を実現することができる。
【００９８】
また、本実施の形態では、上述のめくり角度θが、昇降モータ１０３、ラック６１およびピニオン６２による底板６０の移動量に応じて設定されるので、底板６０を移動させるという簡単な構成で上述のめくり角度θを調節することができる。
【００９９】
さらに、本実施の形態では、ローラ位置検出センサ１０５により従動ローラ４１が所定の下降位置（めくり位置）に下降したことが検出されたときに、駆動ローラ４０および従動ローラ４１によりベルト４２が周回させられるので、上述のめくり角度θが、給紙されるシートＳ１以外のシートＳ２が剥離される所定のめくり角度になったときに、給紙されるべきシートＳ１のみを確実に給紙することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
以上のように、本発明に係るシート分離給紙装置および画像形成装置は、シート分離給紙装置の構造の複雑化およびコストの増大を招くことなく、従来と比較して簡単な構成により積載されたシートを分離して給紙することができるという効果を有し、積載されたシート束から最上面に位置するシートを１枚ずつ分離して給紙するシート分離給紙装置およびこのシート分離給紙装置を備えた例えば電子写真複写機、ファクシミリ装置、プリンタ装置等からなる画像形成装置等として有用である。
【符号の説明】
【０１０１】
１０  複写機（画像形成装置）
１４  画像形成部（画像形成手段）
１５  シート分離給紙装置
４０  駆動ローラ（ベルト支持手段）
４０ａ  駆動軸
４１  従動ローラ（回動ローラ、ベルト支持手段）
４２  ベルト
４５  支持部材（ベルト支持手段）
４６  ばね（付勢部材）
４８  帯電ローラ（帯電部材）
６０  底板（シート積載部材）
６１  ラック（移動手段）
６２  ピニオン（移動手段）
１０３  昇降モータ（移動手段）
１０５  ローラ位置検出センサ（検出手段）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０２】
【特許文献１】特開２００３−２３７９５８号公報
【特許文献２】特開２００９−２３８１３号公報
【図１】
2010269873.tif 000003
【図２】
2010269873.tif 000004
【図３】
2010269873.tif 000005
【図４】
2010269873.tif 000006
【図５】
2010269873.tif 000007
【図６】
2010269873.tif 000008
【図７】
2010269873.tif 000009
【図８】
2010269873.tif 000010
【図９】
2010269873.tif 000011